Дэвид Рэндалл - Наука сна. Экскурсия в самую загадочную сферу жизни человека
Стикголд решил в своем исследовании выяснить, снится ли людям новая информация всю ночь и как она взаимодействует с тем, что мозг уже знает. Как и в эксперименте с «Тетрисом», Стикголд пригласил добровольцев, которые сорок пять минут играли в Alpine Racer 2, а затем ложились спать в его лаборатории. Но на этот раз он решил дождаться, когда у испытуемых завершится один или два цикла сна, длящихся по полтора часа, и только после этого разбудить их и расспросить о снах. Как и в эксперименте с «Тетрисом», почти половина из тех, кого разбудили в начале ночи, видели сны по мотивам игры — о том, как они катаются на лыжах или поднимаются в гору. Но чем дальше, тем сны становились менее прямолинейными. Им уже снилось, как они быстро передвигаются по лесу, будто находясь на ленте конвейера.
Буквальное воспроизведение новой информации постепенно становилось аналитическим. Как только проходит начальная фаза сна, мозг начинает находить связи и ассоциации с данными нашей внутренней карты памяти. Стадия сна, в которой катание на лыжах проникает в область давно известной информации, обычно начинается поздней ночью, когда фаза быстрого движения глаз становится длиннее. Пока человек спит, мозг запускает поток сознания и отчаянно ищет какие-нибудь связи. Это объясняет, почему после пробуждения мы помним такие странные сны и как благодаря нашей памяти возникают свежие идеи. Взаимодействие эмоций, фактов и новой информации позволяет нам взглянуть на предмет под неожиданным углом. Гольфист, который понял во сне, как лучше держать клюшку, вовсе не гений: такое видение — естественный результат работы мозга во время сна.
Утверждение Стикголда, что во время сна мозг соединяет различные сведения для создания новых идей, получило подтверждение в исследовании одного из его бывших студентов, рыжеволосого англичанина по имени Мэтью Уолкер, впоследствии ставшего преподавателем Калифорнийского университета в Беркли. Отталкиваясь от исследования Стикголда, он решил выяснить, как сон влияет на нейропластичность (неврологический термин, означающий процесс изменения нейронных связей в мозге при запоминании чего-либо или при приобретении нового навыка). Уолкер тогда только получил ученую степень в Гарварде. Он входил в группу исследователей, проводивших эксперимент с математической головоломкой и обнаруживших, что, поспав, люди решают ее на 20 процентов быстрее.
Во время работы в Беркли Уолкер попросил несколько правшей напечатать пять цифр левой рукой. Это было нестандартное задание — маловероятно, чтобы участники выполняли его ранее, следовательно, результаты были объективными. Проанализировав время, за которое люди нажимали клавиши, Уолкер понял: почти все они подсознательно делили пятизначное число на несколько цифр, которые было легче набрать. По такому же принципу номер социального страхования делится на несколько трех-четырехзначных цифр, чтобы его было легче запомнить. Если вы попробуете произнести это число вслух, то заметите, что делите его на ритмические группы. Участники эксперимента пришли к Уолкеру во второй раз уже после того, как поспали. Как и в исследованиях Уилсона и Стикголда, после сна их результаты заметно улучшились. Проспав восемь часов, люди смогли напечатать пять цифр одним плавным движением.
Однако не весь период сна одинаково продуктивен для мозга. Время имеет большое значение. Как обнаружил Уолкер, все зависит от качества сна, в который погружается человек сразу после того, как узнал нечто новое. Самое значимое время для обучения — это первые шесть часов сна. В одном исследовании ученые показали испытуемым, как выполнять тест на моторные навыки. Одну группу разбудили меньше чем через шесть часов и попросили выполнить задания. Вторая группа проспала восемь часов. Они выполнили тест на моторные навыки на 21 процент быстрее, чем в предыдущий день. А те, кого разбудили ночью, улучшили результаты лишь на 9 процентов. Похоже, из-за пробуждения их мозг прекратил нужную работу в решающий момент.
В другом исследовании ученые предложили участникам выполнить задание, связанное с печатанием. При этом одной группе запретили спать ночью, а другой разрешили отдыхать как обычно. На следующую ночь всем испытуемым позволили спать столько, сколько они захотят. Исследование длилось несколько дней, и к концу его все участники эксперимента проспали примерно одинаковое количество часов. Но, несмотря на это, результаты тестов отчетливо показывали, сколько часов проспал каждый после первого выполнения задания. Значит, в процессе закрепления навыка время или общее количество часов сна играло не очень значительную роль. Важность представляла именно начальная работа мозга по объединению новой информации с данными из памяти. Поговорка «повторение — мать учения» верна лишь наполовину. Успех зависит как от практики, так и от сна в первую ночь. «Сон улучшает память, так что после него вы всегда делаете что-то лучше, чем в предыдущий день», — говорит Уолкер.
Но что если вам не всегда удается полноценно выспаться? В конце концов многие из нас спят меньше, чем хотелось бы. Зачастую мы недосыпаем после получения важной информации — например, о том, сколько собирается потратить клиент на новый продукт вашей компании или как пользоваться новой дорогостоящей компьютерной программой. Мы недосыпаем не потому, что так хотим, а вынужденно. Значит ли это, что мы лишаем себя возможности усвоить свежую информацию и разработать новые идеи?
Не обязательно. Если вы не можете хорошенько выспаться ночью, то у вас все равно остается шанс успешно проанализировать новые сведения. Для этого надо лишь ненадолго вздремнуть. В исследовании, спонсированном NASA, преподаватель Пенсильванского университета Дэвид Динжес вместе с группой ученых выяснил: пятнадцатиминутные перерывы на сон значительно улучшают когнитивную деятельность астронавтов, даже если и не усиливается концентрация внимания при выполнении скучной задачи. Тем временем исследователи из Городского университета Нью-Йорка обнаружили, что благодаря коротким перерывам на сон мозг лучше оценивает предметы и устанавливает их взаимосвязи. Участникам эксперимента показали различные пары предметов и предупредили: позже проверят, что из этого они запомнили. Первой группе дали полтора часа на то, чтобы вздремнуть. Люди из второй группы в это время смотрели фильм. Они вернулись в лабораторию, ожидая, что им придется выполнить простенькое задание на запоминание. Однако вместо этого исследователи попросили их описать, что общего у предметов в каждой паре. Судя по результатам теста, сон опять сыграл решающую роль.
Те, кто за полтора часа достиг глубокой стадии сна, лучше смогли применить гибкое мышление (крайне важный познавательный навык, благодаря которому мы можем использовать старую информацию в новых условиях). Сон также помогает мозгу распознавать схемы и модели. В исследовании Симона Дюрранта, профессора Манчестерского университета, добровольцам давали прослушать отрывки мелодий. Позже их просили распознать эти отрывки во время звучания композиции целиком. Как и в нью-йоркском эксперименте, участников разделили на две группы: в одной дремали, в другой — нет. Результаты вновь зависели от времени, проведенного в стадии глубокого медленного сна. Те, кто успел достичь этой фазы, продемонстрировали гораздо лучшие результаты, чем те, кто бодрствовал.
Те, кто имел возможность вздремнуть, быстрее справлялись с лабиринтом, менее эмоционально реагировали на тяжелые снимки и помнили больше слов, чем те, кто в перерыве не спал. Сейчас ученые думают, что разум очищается от ненужной информации и усваивает новые умения во время всех стадий сна. Чем дольше отдыхаешь, тем больше преимуществ.
Короткий сон на рабочем месте помогает повысить конкурентоспособность. Такие компании, как Google, Nike, Procter & Gamble и Cisco Systems, отвели в своих офисах специальные помещения для отдыха. Суть в том, что передышки на сон позволяют инженерам или дизайнерам быстрее находить творческие решения. Консультанты компаний вроде Alertness Solutions[14] за тысячи долларов обучают руководителей корпораций и их сотрудников тому, как важно уделять время сну и как бороться с усталостью на рабочем месте. Только в данном случае это нужно не для безопасности, а для увеличения продуктивности.
Существует одно направление работы, где важно выспаться не для фонтанирования идеями, а для спасения человеческих жизней. Понадобилось немало времени, чтобы это осознать.
7. Оружие «Х»
Как только на пустыню опустилась тьма, грохочущие танки замедлили свое движение, а затем и вовсе остановились. Солдаты второго бронетанкового разведывательного полка оказались посреди моря песка. Это было 25 февраля 1991 года. Прошло двое суток с начала войны в Персидском заливе, которую позже назвали сточасовой войной. За этот короткий промежуток времени международная коалиция под руководством США вытеснила иракские войска из Кувейта и обратила их в бегство. Иракские вооруженные силы застряли в Аравийской пустыне из-за медлительных устаревших танков, которые Саддам Хусейн приобрел у Советского Союза. Вскоре после закрепления сделки Кремль осознал, что у танков были серьезные проблемы с точностью стрельбы, и потому поспешил обновить весь парк машин, но Саддам, по-видимому, не сохранил гарантийный талон. Вскоре иракцы обнаружили еще одну интересную особенность советской инженерии: при ударе башня танка распадалась на части и разлеталась в воздухе, за что войска коалиции прозвали эти орудия «хлопушка-верхушка» (pop-top). По всей пустыне валялись и тлели крышки иракских танков.
